เป็นการยากสำหรับคนธรรมดาที่จะจินตนาการถึงเอกภพ แต่อวกาศมีขนาดใหญ่แค่ไหน? มันมีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดขอบเขตหรือไม่?
แนวคิดของขอบเขตของจักรวาล
จากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์พบว่าจักรวาลไม่มีขอบเขต เมื่อพูดถึง "ขอบ" ของจักรวาลแนวคิดที่ต่างออกไปเล็กน้อย ขอบเหล่านี้ไม่สามารถรู้สึกหรือสะดุดในทางใดทางหนึ่งราวกับอยู่บนกำแพง ความจริงก็คือภูมิภาคในแง่จักรวาลเป็นข้อ จำกัด ของสิ่งที่คนสามารถมองเห็นได้ สำหรับสิ่งนี้จะใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ มีบางบรรทัดที่ไม่มีสิ่งใดปรากฏให้เห็น อย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้หมายความว่าทุกอย่างในขอบเขตนี้จักรวาลจะแตกสลายทันที เป็นเรื่องปกติที่จะกล่าวว่าจักรวาลไม่มีขอบ แต่มีขอบเขต
ในจักรวาลวิทยามีสิ่งต่าง ๆ เช่นจักรวาลที่สังเกตได้ โดยมีความหมายว่าเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลที่ผู้สังเกตการณ์เห็นในอดีต ความจริงก็คือในช่วงเวลาที่สัญญาณจากจุดที่ไกลที่สุดของจักรวาลมาถึงโลก (นั่นคือผู้สังเกตการณ์) จักรวาลจะล่วงหน้าไปข้างหน้าในช่วงเวลาหนึ่ง ดังนั้นสิ่งที่คนเห็นเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ ใบหน้าที่บุคคลสามารถมองเห็นได้เรียกว่าขอบฟ้าดาราศาสตร์ วัตถุทั้งหมดที่อยู่ในนั้นมีการเปลี่ยนสีไม่สิ้นสุด บนขอบฟ้าจักรวาลมีกาแลคซีประมาณ 500 พันล้านแห่งและอื่น ๆ อีกมาก
ส่วนหนึ่งของเอกภพที่มองเห็นได้ซึ่งสามารถศึกษาได้โดยใช้วิธีการทางดาราศาสตร์สมัยใหม่เรียกว่า Metagalaxy เครื่องมือจะค่อยๆถูกปรับปรุงให้ทันสมัยและด้วยสิ่งนี้ขนาดของ Metagalaxy ก็เพิ่มขึ้นนักวิทยาศาสตร์สามารถให้สมมติฐานเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่เหนือขอบฟ้าของจักรวาลได้ มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะเรียกวัตถุเหล่านี้นอกระบบ ยิ่งไปกว่านั้น Metagalaxy สามารถเป็นได้ทั้งจักรวาลและส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น
ความจริงที่น่าสนใจ: ทันทีที่ Metagalaxy ปรากฏขึ้นการขยายตัวแบบค่อยเป็นค่อยไปของมันก็เริ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิลในปี 1929 จากการวิจัยและการทดลองได้พิสูจน์ว่ามีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างระยะทางถึงกาแลคซีและการเปลี่ยนสีแดงของพวกเขา การพึ่งพาอาศัยกันนี้เรียกว่ากฎหมายฮับเบิลซึ่งอธิบายการขยายตัวของเอกภพ ตามกฏหมายพื้นที่ด้านนอกในระดับของจักรวาลกำลังขยายตัวแบบไม่หยุดยั้งและระยะทางระหว่างกาแลคซีกำลังเพิ่มขึ้น
ในทางทฤษฎีแง่มุมของเอกภพที่สังเกตได้คือเอกภพเอกภพ - นี่คือสถานะที่เอกภพเกิดขึ้นเมื่อบิกแบงเกิดขึ้น นั่นคือมันสันนิษฐานว่าบางครั้งจักรวาลคงที่ จากนั้นบิ๊กแบงก็มากระตุ้นการขยายตัวที่ดำเนินมาจนถึงทุกวันนี้ ยิ่งไปกว่านั้นเชื่อว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้การขยายตัวของเอกภพได้เร่งขึ้น
ในทางปฏิบัติมีเพียงการพิจารณาการฉายรังสี ต้นกำเนิดของมันก็เกี่ยวข้องโดยตรงกับทฤษฎีบิกแบงด้วย - สันนิษฐานว่าก่อนที่เอกภพจะประกอบด้วยพลาสมาร้อน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ประสบความสำเร็จในการสังเกตพื้นผิวที่กระจัดกระจาย นี่คือวัตถุที่อยู่ไกลที่สุด
นับตั้งแต่จักรวาลเริ่มขยายตัวอย่างรวดเร็วสิ่งนี้ยืนยันการมีอยู่ของสองแรงโน้มถ่วงและแรงโน้มถ่วงต้านแรงโน้มถ่วง ภายในเอกภพที่สังเกตได้การต่อต้านแรงโน้มถ่วงสากลจะมีอิทธิพลเหนือแรงโน้มถ่วงตามการประมาณการที่มีอยู่เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนต่าง ๆ ของเอกภพที่จะต้องสังเกตคือ 93 พันล้านปีแสงหรือ 28.5 กิกะบิตต่อวินาที จากนั้นคำถามเชิงตรรกะก็เกิดขึ้น:“ ทำไมเส้นผ่านศูนย์กลางของจักรวาล 93 พันล้านปีแสงหากนักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดอายุของมัน - 13.7 พันล้านปี?”
ความจริงก็คือยิ่งมีโซนของจักรวาลอยู่มากเท่าไรการขยายตัวก็จะเร็วขึ้นเมื่อเทียบกับความเร็วของแสง ในเวลาเดียวกันมันไม่ใช่วัตถุที่เคลื่อนที่เร็วกว่า แต่เป็นพื้นที่ภายในวัตถุนั้น
จากสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นปรากฎว่าถ้าจักรวาลยังคงขยายตัวในอนาคตเร็วขึ้นและเร็วขึ้นในระยะเวลาหนึ่งกาแลคซีที่เหลืออยู่ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกาแลคซี Supercluster จะข้ามขอบฟ้าของจักรวาล ดังนั้นจึงไม่สามารถพิจารณาได้อีกต่อไป
เป็นไปได้ไหมที่จะไปถึงขอบจักรวาล?
ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดของเอกภพมีความเป็นไปได้ไหมที่คน ๆ หนึ่งจะไปถึงพรมแดนของมัน? คำถามนี้สามารถเรียกได้ว่าง่ายและซับซ้อนมากในเวลาเดียวกัน จนถึงทุกวันนี้ขอบของจักรวาลถือเป็นพื้นที่ห่างไกลที่สุดที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์และนี่คือประมาณ 15 พันล้านปีแสง หากต้องการดูเพิ่มเติมคุณจะต้องรอการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตามไม่ว่าในกรณีใดมันจะไม่ทำงานแม้ว่ายานอวกาศจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงก็ตาม ตัวอย่างเช่นระยะทาง 300,000 กิโลเมตรนั้นมีพื้นที่ไม่เพียงพอ แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์สู่โลกภายในแปดนาที. ดังนั้นหากการจัดหาแสงสิ้นสุดลงมนุษยชาติจะรู้เกี่ยวกับมันหลังจาก 8 นาทีเท่านั้น ดังนั้นภาพของดวงอาทิตย์จึงเป็นอย่างไรในอดีต ด้วยคุณสมบัตินี้จักรวาลจึงมีชื่อว่า "ไทม์แมชชีน"
ความจริงที่น่าสนใจตามทฤษฎีอย่างใดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับจักรวาลมันอาจไม่มีขอบเขตเลย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นไปได้ว่าหากวัตถุเคลื่อนที่เป็นเวลานานในทิศทางเดียวภายในจักรวาลจากนั้นไม่ช้าก็เร็วก็จะถึงจุดเริ่มต้นเดิม
ตัวอย่างเช่นจากดาว Proxima Centauri (ใกล้กับดวงอาทิตย์) แสงได้เกิดขึ้นเป็นเวลา 4 ปี อันโดรเมด้า (กาแลคซีขนาดใหญ่ใกล้กับทางช้างเผือก) ส่งสัญญาณเป็นเวลา 2 ล้านปี สำหรับขอบเขตของจักรวาลไม่ใช่มนุษย์อวกาศคนเดียวที่สามารถครอบคลุมระยะทาง 15 พันล้านปีตามลำดับมันเป็นไปไม่ได้ที่จะเดินทางไปยังชายแดน นอกจากนี้ยานอวกาศยังไม่สามารถเอาชนะความเร็วแสงหรือใกล้เคียงกับตัวชี้วัดดังกล่าว (ในระดับการพัฒนาปัจจุบัน)
ในวิทยาศาสตร์ของอวกาศมันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะบอกว่าจักรวาลไม่มีขอบ แต่มีขอบเขต ขอบฟ้าดาราศาสตร์เป็นใบหน้าของจักรวาลที่บุคคลสามารถมองเห็นได้ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุด ส่วนหนึ่งของจักรวาลที่สังเกตได้นั้นเรียกว่า Metagalaxy ด้วยการถือกำเนิดของอุปกรณ์ใหม่ Metagalaxy จะขยายตัว นอกจากนี้ปัญหานี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการขยายตัวของเอกภพ - ในอนาคตมีความเป็นไปได้ที่กาแลคซีไกลโพ้นจะไปไกลเกินขอบฟ้าที่มองเห็นมันเป็นไปไม่ได้ที่จะไปถึงขอบจักรวาลเนื่องจากระยะทางไปยังภูมิภาคที่มองเห็นได้ไกลที่สุดคือประมาณ 15 พันล้านปี
